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La belleza como guía para la ciencia



Partes: 1, 2

    1. Resumen
    2. Conclusión
    3. Bibliografía

    RESUMEN

    Muchos de los descubrimientos científicos han
    sido inspirados en un sentido de lo estético. La belleza y
    simetría ocultas en las matemáticas, han servido de guía
    para el investigador, algunas veces en aparente
    contradicción con los mismos experimentos y el
    sentido común. En este breve ensayo,
    intentaremos mostrar algunos ejemplos de grandes
    científicos que han experimentado ese sentido de lo
    estético en la creación de sus teorías. Hablaremos asimismo, de nuestra
    propia experiencia, apenas como una modesta referencia
    vivencial.

    INTRODUCCIÓN

    Probablemente para muchos les parecerá
    extraño que el criterio de belleza haya c contribuido al
    desarrollo de
    la ciencia.
    Pues la verdad es que muchos científicos a través
    de la historia han
    elaborado sus teorías guiados por un sentido de la
    estética.

    Uno de los ejemplos más notorios es el de
    Einstein, creador de la teoría
    de la relatividad. Inspirado en un concepto de
    simetría y belleza, Einstein seleccionaba entre una
    variedad de soluciones a
    sus ecuaciones de
    campo, aquellas que a su criterio le parecían más
    estéticas. Indudablemente la simetría juega un rol
    fundamental. A medida que la ciencia ha ido
    avanzando en su conocimiento
    de la naturaleza, ha
    descubierto simetrías ocultas en las leyes que la
    gobiernan. Hay una profunda conexión entre la
    simetría geométrica y las leyes de
    conservación de la física. En un
    sistema
    aislado, la energía, la cantidad de movimiento y
    el momento angular permanecen invariables en el tiempo Las
    leyes de conservación derivan de las leyes de
    Newton, y su posterior reformulación por los
    matemáticos Lagrange y Hamilton, revelaron la presencia de
    esa simetría.

    Esta simetría se nos revela precisamente a
    través del lenguaje
    matemático. Las matemáticas poseen en sí
    mismas una belleza que muchas veces permanece oculta a los ojos
    del profano. En sus extraños y sofisticados símbolos, se esconde la belleza que nos
    inspira una melodía, una pintura o una
    poesía.
    Y en ese íntimo vínculo con la naturaleza, se nos
    manifiesta en toda su grandeza. El gran matemático
    Poincaré, el astrofísico Paul Davis y el
    filósofo Francisco Miro Quesada, entre otros, han
    expresado el mismo concepto. Para algunos filósofos, la belleza sólo existe en
    función
    del objeto. En este caso, el objeto es una ecuación
    matemática. En el proceso de
    creación de una teoría científica, las
    ecuaciones surgen como consecuencia de este proceso, y la belleza
    que captamos en ellas, nos inducen a concluir que nos encontramos
    en la dirección correcta. Al término de
    esta elaboración, obtenemos una ecuación final cuya
    contemplación nos produce el mismo efecto que la
    culminación de una obra de arte. En este
    sentido decimos que la belleza es una guía para la
    ciencia.

    Las ecuaciones de Maxwell, por ejemplo, que fusionan la
    electricidad y
    el magnetismo en una
    sola fuerza, el
    electromagnetismo, poseen una belleza y elegancia
    intrínsecas. Las simetrías de Lorentz –
    Poincaré en la teoría de la relatividad, o la
    simetría de los grupos de Lee,
    que inspiraron el desarrollo de la cromodinámica
    cuántica y cuyos creadores fueron galardonados
    recientemente con el Premio Nobel de física, constituyen
    sólo algunos ejemplos de la importancia de las
    matemáticas y los conceptos de belleza y simetría
    en el desarrollo de la ciencia contemporánea.
     

    El notable matemático y Premio Nobel de
    física, Paul Dirac, llegó a afirmar que la belleza
    de una teoría científica es más importante
    aún que la prueba experimental. Dirac tenía sus
    motivos: cuando desarrolló su ecuación de onda para
    el electrón, incorporando la teoría de la
    relatividad, descubrió que debía existir una
    partícula semejante al electrón pero con carga
    eléctrica positiva, es decir un antielectrón o
    positrón como se le bautizó posteriormente. Su
    ecuación de onda poseía una simetría
    más poderosa que la ecuación de onda de
    Schrödinger y fue calificada como una verdadera obra de
    arte. No obstante, algunos científicos la acogieron con
    escepticismo. Heisenberg, Premio Nobel de física y
    descubridor del famoso principio de incertidumbre, llegó a
    afirmar que Dirac había escrito el capítulo
    más triste de la física moderna. A pesar de ello y
    la presión de
    algunos colegas, Dirac no se amilanó. Sin embargo, hubo
    que esperar algunos años hasta que Anderson, un
    físico experimental, demostrara en su laboratorio la
    existencia del positrón. Dirac tenía
    razón.

    Cuando a Einstein le comunicaron la noticia de la
    confirmación de su teoría general de la
    relatividad, referente a la desviación de los rayos de
    luz de una
    estrella lejana por efecto del campo gravitatorio del sol,
    durante la observación de un eclipse solar en Brasil, a cargo
    de una expedición liderada por Eddington, no se
    sorprendió; tal era el poder de
    convicción en sus ecuaciones y su belleza
    intrínseca, que no podía esperar otro resultado. No
    obstante este supremo logro intelectual, a Einstein se le
    concedió el Premio Nobel no por su teoría de la
    relatividad, sino por su explicación del efecto
    fotoeléctrico, lo que representó un gran aporte a
    la mecánica
    cuántica, con la que, paradójicamente,
    jamás estuvo de acuerdo hasta el fin de sus días.
    "Dios no juega a los dados", fue su famosa frase con la que se
    refirió al principio de incertidumbre de Heisenberg.
    Quedará registrada para la historia su polémica con
    Bohr, otro brillante físico y Premio Nobel, uno de los
    grandes pilares de la mecánica cuántica.

    Pero la estrecha relación entre la belleza, las
    matemáticas y la naturaleza fue descubierta por los sabios
    de la antigüedad. Ya Pitágoras nos hablaba de la
    armonía de las esferas, en alusión a los planetas, y de
    las cuerdas vibrantes con sus relaciones matemáticas
    precisas, de modo que produjeran sonidos agradables al oído.
    Cuando los pitagóricos descubrieron los números
    irracionales, guardaron el secreto, pues no querían que el
    mundo supiera que Dios, siendo perfecto, hubiera sido capaz de
    crear tal aberración. Dios hace geometría, afirmaba Platón.

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